電外科器具的制作方法
【專利摘要】一種用于組織處理的電外科器具包括具有中心軸線的縱向的器具軸桿(7)以及處于軸桿的遠端的末端執行器(8)，該末端執行器包括能夠在第一位置和第二位置之間移動的至少一個元件。致動器(4)包括手柄(5)和致動線(38)，手柄能夠在第一致動器位置和第二致動器位置之間往復移動，致動線與致動器相關聯，以與致動器一起移動。致動器(4)的移動導致致動線(38)使所述元件在其第一位置和第二位置之間移動，致動線(38)沿軸桿(7)的縱向延伸并從軸桿的中心軸線偏離到一側上。補償線(42)也與致動器(4)相關聯，補償線(42)沿軸桿的縱向延伸并偏離到軸桿的中心軸線的與致動線相反的那一側上。力平衡機構(32、33、34)允許致動線(38)和補償線(42)中的一者或兩者與致動器(4)之間進行相對移動，從而使得由這兩條線施加在末端執行器(8)上的力是相同的。
【專利說明】
電外科器具

【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種用于組織處理的電外科器具。這種器具通常用于在外科手術中切割/汽化和/或干燥/凝固組織，最常用于“鎖孔”或微創手術中。術語“切割”和“汽化”涉及通過切除術或者通過體積移除組織來移除組織。類似地，術語“干燥”和“凝固”涉及形成組織的損傷、組織的壞死，并且涉及防止出血。

【背景技術】
[0002]內窺鏡器具常常用于腸胃病或心臟手術，并且這樣的器具通常穿過內窺鏡工作通道被引入，而內窺鏡又穿過患者體內的內腔被引入。這些器具因此是較小尺寸的，通常直徑不超過5_。它們配設在較長的柔性軸桿的端部，使得能在如上所述的內腔內對它們進行操縱。
[0003]在這樣的器具包括相對于另一部件配設一個部件的情況下，這種配設常常通過使一個手柄部件相對于另一個部件的滑動來進行。這些部件常常設置有環或模制表面，這些環或模制表面適于由器具的使用者的手指和拇指來接觸。美國專利5，290，286中描述了一個該類型的器具，其中部件能在殼體內移動，可移動部件設置有拇指環，并且殼體設置有手指環。本發明試圖提供對該類型的內窺鏡器具的改進。


【發明內容】

[0004]因此，提供一種用于組織處理的電外科器具，該電外科器具包括:
[0005]i)縱向的器具軸桿，該器具軸桿具有中心軸線；
[0006]ii)末端執行器，該末端執行器處于所述軸桿的遠端，所述末端執行器包括能夠在第一位置和第二位置之間移動的至少一個元件；
[0007]iii)致動器，該致動器包括手柄，所述手柄能夠在第一致動器位置和第二致動器位置之間往復移動；
[0008]iv)致動線，該致動線與所述致動器相關聯，以與所述致動器一起移動，并且所述致動線連接至所述末端執行器，使得所述致動器的移動導致所述致動線使所述元件在其第一位置和第二位置之間移動，所述致動線沿所述軸桿的縱向延伸，并從所述軸桿的所述中心軸線偏離到一側上；
[0009]V)補償線，該補償線也與所述致動器相關聯，并連接至所述末端執行器，所述補償線沿所述軸桿的縱向延伸并偏離到所述軸桿的所述中心軸線的與所述致動線相反的那一側上；以及
[0010]vi)力平衡機構，該力平衡機構允許所述致動器與所述致動線和所述補償線中的一者或兩者之間進行相對移動，從而使得由所述致動線和所述補償線施加在所述末端執行器上的力是相同的。
[0011]力平衡機構致力于確保器具的軸桿和/或末端執行器不受器具致動的不良影響。在一個方面，因為致動線相對于軸桿的中心軸線偏心地布置，所以致動線可能會趨向于在軸桿上施加彎矩，這引起軸桿的不期望的偏轉。然而，在當前布置中，當致動器移動時，不僅致動線移動，補償線也移動。補償線在末端執行器上施力以補償由于致動線未沿軸桿的中心軸線定位而產生的致動線引起軸桿偏轉的任何趨向。優選地，致動線和補償線以距離軸桿的中心軸線相等間距的方式位于軸桿的中心軸線的相反兩側。這樣，補償線施加與致動線相等的施力，但具有相反的旋轉撓距，從而抵消由致動線施加的任何撓距。
[0012]在另一情況中，器具的軸桿可能已處于期望的偏轉，從而使得軸桿為彎曲構造。通過這種方式，沿致動線測量的從致動器至末端執行器的路徑長度可能會不同于經由補償線測量的路徑長度。力平衡機構允許它們之間進行相對移動，從而確保路徑長度的這種差別不會造成不期望的影響，諸如末端執行器的意外移動。
[0013]在一個便利的布置方式中，致動線借助于推桿連接至致動器。補償線也便利地借助于它自己的推桿連接至致動器。這兩個推桿將致動器的移動分別傳遞至致動線和補償線。無論是否涉及推桿，力平衡機構都可以便利地成為將補償線連接至致動器的齒條和齒輪結構的形式。可以想象，致動線也借助于包括齒條和齒輪的結構連接至致動器。在致動線和補償線都借助于包括齒條和齒輪的結構連接至致動器時，齒輪優選地是由所述結構共用的單個齒輪。通過這種方式，齒條和齒輪結構可以將致動器的移動轉化為致動線和補償線的軸向移動，而允許致動線和補償線之間進行相對移動，以平衡由每個線所施加的力。通過這種力平衡，末端執行器的元件能夠在施加至軸桿或施加至末端執行器的扭曲力不發生任何偏轉的情況下從其第一位置移動至其第二位置。術語“致動線”在這里旨在包括能夠將運動從一端傳遞至另一端的任何的細長結構，包括線纜、乃至諸如推桿或連桿機構的更為結實的傳遞結構。
[0014]根據一個便利的布置，末端執行器的至少一個可移動元件包括可以在打開位置和閉合位置之間移動的爪?？梢韵胂蟮氖?，末端執行器的所述至少一個可移動元件包括一對爪，這對爪在打開和閉合位置之間可以移動。在該布置中，補償線能夠兼作為用于第二爪構件的致動線。作為替代，末端執行器的所述至少一個可移動元件包括可以在展開和回縮位置之間移動的針狀電極。不論末端執行器的移動是用于打開和閉合一個或多個爪，還是用于延展和回縮針狀電極或其他部件，補償線確保了任何致動不會引起末端執行器或軸桿的不期望偏轉或扭曲。力平衡機構還允許致動線和補償線之間因適應軸桿的彎曲所產生的任意路徑長度差異。
[0015]致動線從軸桿的中心軸線偏離，這是因為不能沿中心軸線定位致動線，或因為中心軸線已經負載了另一致動線。在一些器具中，末端執行器執行多于一種操縱，例如首先打開和閉合一個或多個爪，其次展開和回縮諸如針狀電極的切割元件。在該器具中，可行的是，其中一個操縱使用沿器具軸桿的中心軸線延伸的致動線來執行，這意味著其它操縱通過必然偏離于中心軸線一定量的致動線來執行。補償線確保由這種偏離的致動線所施加的彎矩不會導致器具軸桿的不期望偏轉或扭曲。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]現在將參照附圖僅通過實施例來進一步描述本發明，其中:
[0017]圖1是根據本發明的外科器具的手柄的立體圖；
[0018]圖2A至圖2F是以不同位置示出的圖1的電外科器具的側視圖；
[0019]圖3A至圖3F是圖2A至圖2F的電外科器具的末端執行器的放大側視圖，這些側視圖對應于器具在每種情形中的位置；
[0020]圖4A至圖4F是對應于圖2A至圖2F的剖面側視圖；
[0021]圖5是圖1A至圖1D的電外科器具的手柄末端的放大剖面側視圖；
[0022]圖6是圖2A至圖2F的器具的剖視平面圖。

【具體實施方式】
[0023]參照附圖，圖1示出了用于內窺鏡外科器具的手柄，該手柄通常以I示出并且包括圓柱形外殼2和呈柱塞3形式的可移動部件，該柱塞可在外殼2內滑動。套筒4位于外殼2上，并且可以借助于手指圈環5而在外殼上軸向移動。拇指環6位于柱塞3的近端。通過將手指置于圈環5中，并且拇指置于拇指環6中，使用者能夠首先使套筒4在外殼2上移動，并且隨后，一旦已經激活了止檔釋放按鈕11，則柱塞3移動進入外殼2中。細長軸桿7位于外殼2的末端，并且通常以8示出的末端執行器位于軸桿7的遠端。
[0024]參照圖2A至圖2F以及圖3A至圖3F，圖2A示出了手柄I處于第一位置，其中套筒4相對于拇指環6和外殼2向遠側移動。如圖3A所示，末端執行器8包括固定爪9和可動爪10。隨著套筒4如圖2A所示向遠側移動，可動爪10處于其打開位置。
[0025]圖2B示出手柄處于第二位置，其中套筒4向近側移動，使可動爪10閉合，如圖3B所示。套筒4進一步向近側移動直至套筒到達完全近側位置，如圖2C所示。圖2D示出了柱塞3向遠側移動進入外殼2中，這只能在止檔釋放按鈕11已被激活時發生。將柱塞3移動進入外殼2中導致針狀電極12從固定爪9伸出，如圖3D所示。一旦針狀電極12已經展開，柱塞3就能夠在隨后描述的偏壓機構的作用下略微返回，從而使得它被鎖止機構保持在穩定位置中，這也將在隨后描述。這就是圖2E和圖3E中所示出的位置。為了使得柱塞3能夠向近側移動并將針狀電極12撤回到固定爪9中，通過使柱塞向遠側移動進入外殼(如圖2F所示)并且隨后釋放來使鎖止機構脫離接合。柱塞3和拇指環6則能夠在偏壓機構的影響下向近側移動至圖2B和圖3B所示的位置。
[0026]圖4A至圖4F示出了手柄I的內部部件。柱塞3容納在外殼2內的圓柱形孔13內，并被位于該孔內的第一彈簧14偏壓進入回縮位置。柱塞3自身具有圓柱形腔室15，該圓柱形腔室被分為三部分，每部分相繼地減小直徑并通過腔室15的側壁上的凸肩16和17來限定輪廓。第一近側部分18從近側端壁19延伸至第一凸肩16，而第二中間部分20從第一凸肩16延伸至第二凸肩17。第三遠側部分21從第二凸肩17延伸至腔室15的遠側端壁22。在遠側端壁22中具有孔洞23。
[0027]在第一部分18中存在第二彈簧24，該彈簧被限制在近側端壁19和墊圈25之間，該墊圈通常抵靠第一凸肩16放置。第二部分20和第三部分21中存在推桿26，推桿26具有端部部件27，端部部件能夠在近側方向上抵靠在墊圈25上。墊圈60位于推桿26上，借助于第一凸肩16限制近側移動。第三彈簧28位于推桿16上,并且位于墊圈60和腔室15的遠側端壁22之間。
[0028]推桿26向遠側延伸穿過遠側端壁22中的孔洞23，并沿外殼的中心軸線延伸直至終止于端面29中。針狀致動線30連接至推桿26的端面29，致動線30沿外殼的中心軸線向前延伸，直至它到達針狀電極12。
[0029]套筒4借助于心軸31以可滑動的方式安裝在外殼2上，心軸31上安裝有齒輪32，該齒輪與第一齒條33和第二齒條34配合以形成雙齒條和齒輪布置。齒條33和34自由地安裝在推桿26內(參見圖6)，以使得推桿26能夠在不引起齒輪32或齒條33和34相應移動的情況下進行縱向移動。然而，由于心軸31和套筒4之間的固定布置，套筒4的縱向移動引起齒輪32的相應移動，并因此引起齒條33和34的移動。
[0030]彈簧37連接在齒條33和滑動件36之間。向遠側延伸的推桿35位于彈簧37中，并且通過彈簧37的作用保持與滑動件36的接觸。爪致動線38附接至滑動件36，并且向遠側延伸至可動爪10。以類似的方式，彈簧41連接在齒條34和滑動件40之間。向遠側延伸的推桿39位于彈簧41中，并且通過彈簧41的作用保持與滑動件40接觸。力補償線42附接至滑動件40，并且向遠側延伸至固定爪9。
[0031]為了操作該外科器具，使用者通過將手指置于手指圈環5內并將拇指置于拇指環6中來握持手柄I。為了打開可動爪10，使用者向遠側推動手指圈環以使套筒4相對于拇指環6和外殼2向遠側滑動。這使心軸31向遠側移動，從而引起齒輪32向遠側移動齒條33。這導致齒條33向遠側推動推桿35和滑動件36以及爪致動線38。這允許可動爪10相對于固定爪9打開，如圖3A所示。為了閉合爪10，使用者向近側牽拉手指圈環5，使套筒4相對于拇指環6和外殼2向近側滑動。這使心軸31向近側移動，從而引起齒輪32向近側移動齒條33。這導致齒條33向近側牽拉彈簧37 (并因此推動推桿35和滑動件36)，從而引起爪致動線38相對于爪10被牽拉，從而使爪10移動至圖3B所示的閉合位置。彈簧37控制施加給爪的負荷，并防止其超負荷。
[0032]因為爪致動線38從外殼2的中心軸線偏離，在線38上進行的牽拉對末端執行器8施加彎矩，這可能導致細長軸桿7從縱軸偏轉。然而，心軸31的近側移動也引起齒條34向近側移動，由于彈簧41的近側移動以及因此推桿39和滑動件40的近側移動，引起力補償線42在末端執行器上施加補償力。因為力補償線42以與爪致動線38相反的方向從外殼的中心軸線偏離，所以由線42施加的力起作用以阻礙線38使得轉軸桿7發生偏轉的任何趨向。齒輪32與齒條33和34的雙齒條齒輪布置允許齒條33和34之間進行相對移動，從而使得推桿35和39以及滑動件36和40能夠移動至其中作用在軸桿7上的力處于平衡的位置。
[0033]為了使針狀電極12從固定爪9展開，使用者使用拇指環6將柱塞3推進外殼2中。這只能夠在套筒4處于其完全近側位置(如圖2C和圖4C所示)時實現，這意味著可動爪10處于其閉合位置。必須由使用者按壓止檔釋放按鈕11以允許柱塞3的遠側移動。隨著柱塞3向遠側移動，彈簧14被壓縮。柱塞3的進一步移動導致墊圈25抵靠推桿26的端面27進行推動并使推桿26向遠側移動。這導致針狀電極12從固定爪9伸出。柱塞3的進一步移動壓縮彈簧24，這限制了能夠施加在針狀電極12上的負荷。圖2D和圖4D示出了處于完全伸出位置的針狀電極12。使用者然后能釋放柱塞3并使得它被鎖止機構43保持就位，操作所述鎖止機構以將柱塞保持就位，如圖2E和圖4E所示。為了釋放鎖止機構43，使用者再次向遠側推動柱塞3 (如圖2F和圖4F所示)，這釋放了鎖止機構并使得柱塞3在彈簧14的影響下向近側移動，返回到如圖2C和圖4C所示的位置。
[0034]上面所述的手柄I用于使得爪機構有選擇地打開和閉合，并且用于針狀電極的展開和回縮。然而，該手柄還能夠用于其他類型的器具，諸如切割鉗器具。在該布置中，致動線38再次控制一個或多個爪的打開和閉合，并且致動線30引起機械切割刀片的往復軸向移動。通過這種方式能夠看出的是，手柄機構能夠用于各種不同的目的，而力補償機構確保不會發生器具軸桿的不期望的偏轉。這在該器具是內窺鏡器具時是特別重要的，其中軸桿可以是一米長或更長，并且在頂端有些易受偏轉。當軸桿是彎曲的而不是直的時，力平衡機構還補償所產生的針對致動線的路徑長度差。類似的，能夠在不偏離本發明范圍的情況下，考慮到其他的手指和姆指握持構造。
【權利要求】
1.一種用于組織處理的電外科器具，該電外科器具包括: i)縱向的器具軸桿，該器具軸桿具有中心軸線； ii)末端執行器，該末端執行器處于所述軸桿的遠端，所述末端執行器包括能夠在第一位置和第二位置之間移動的至少一個元件； iii)致動器，該致動器包括手柄，所述手柄能夠在第一致動器位置和第二致動器位置之間往復移動； iv)致動線，該致動線與所述致動器相關聯，以與所述致動器一起移動，并且所述致動線連接至所述末端執行器，使得所述致動器的移動導致所述致動線使所述元件在其第一位置和第二位置之間移動，所述致動線沿所述軸桿的縱向延伸并從所述軸桿的所述中心軸線偏離到一側上； v)補償線，該補償線也與所述致動器相關聯并連接至所述末端執行器，所述補償線沿所述軸桿的縱向延伸并偏離到所述軸桿的所述中心軸線的與所述致動線相反的那一側上；以及 vi)力平衡機構，該力平衡機構允許所述致動線和所述補償線中的一者或兩者與所述致動器之間進行相對移動，從而使得由所述致動線和所述補償線施加在所述末端執行器上的力是相同的。
2.根據權利要求1所述的電外科器具，其中，所述致動線和所述補償線以距離所述軸桿的所述中心軸線相等間距的方式位于所述軸桿的所述中心軸線的相反兩側。
3.根據權利要求1或權利要求2所述的電外科器具，其中，所述致動線借助于推桿連接至所述致動器。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的電外科器具，其中，所述補償線借助于推桿連接至所述致動器。
5.根據任一前述權利要求所述的電外科器具，其中，所述力平衡機構呈將所述補償線連接至所述致動器的齒條和齒輪結構的形式。
6.根據任一前述權利要求所述的電外科器具，其中，所述力平衡機構使得該力平衡機構也允許所述致動器與所述致動線之間進行相對移動。
7.根據權利要求6所述的電外科器具，其中，所述力平衡機構呈將所述致動線連接至所述致動器的齒條和齒輪結構的形式。
8.根據權利要求5至7所述的電外科器具，其中，所述致動線和所述補償線兩者均借助于包括齒條和齒輪的結構連接至所述致動器，所述齒輪是由所述結構共用的單個齒輪。
9.根據任一前述權利要求所述的電外科器具，其中，所述末端執行器的能夠移動的所述至少一個元件包括能夠在打開位置和閉合位置之間移動的爪。
10.根據權利要求9所述的電外科器具，其中，所述末端執行器的能夠移動的所述至少一個元件包括能夠在打開位置和閉合位置之間移動的一對爪。
11.根據權利要求10所述的電外科器具，其中，所述致動線連接至一個爪，并且所述補償線連接至另一個爪，以便用作附加的致動線。
12.根據權利要求1至9中任一項所述的電外科器具，其中，所述末端執行器的能夠移動的所述至少一個元件包括能夠在展開位置和回縮位置之間移動的針狀電極。
13.—種電外科器具,該電外科器具包括: i)縱向的器具軸桿，該器具軸桿的遠端具有末端執行器； ii)致動器，該致動器定位在所述器具軸桿的近端處，所述致動器在功能上連接至所述末端執行器，以便引起所述末端執行器的致動；以及 iii)力平衡機構，該力平衡機構被布置成在所述末端執行器被致動時防止所述縱向的器具軸桿的所述遠端處的任何純彎矩。
14.根據權利要求13所述的電外科器具，其中，所述力平衡機構包括: a)致動元件，該致動元件沿所述縱向的器具軸桿延伸至所述末端執行器，以便提供所述致動器和所述末端執行器之間的功能性連接，所述致動元件從所述縱向的器具軸桿的中心軸線偏離；以及 b)補償元件，該補償元件沿所述縱向的器具軸桿朝向所述末端執行器延伸，所述補償元件從所述縱向的器具軸桿的所述中心軸線偏離到所述中心軸線的與所述致動元件相反的那一側上。
15.根據權利要求14所述的電外科器具，其中，所述致動元件和所述補償元件的近端均連接至各自的齒條結構，所述齒條結構在相反兩側與位于所述齒條結構之間的共用的齒輪相互嚙合。
【文檔編號】A61B17/29GK104379078SQ201380018710
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年3月28日 優先權日:2012年4月2日
【發明者】A·阿特韋爾 申請人:佳樂醫療設備有限公司